維生素B1和硫胺素焦磷酸（課堂PPT）

1、12艾克曼 EIJKMAN，Christiaan 18588111930115 1886年再度去巴塔維（Batavia），調查當?shù)啬_氣病的致病原因，發(fā)現(xiàn)是由于缺乏含于米糠中的少量營養(yǎng)物質所引起，為維生素的研究奠定了基礎。艾克曼 EIJKMAN，Christiaan 18588111930115 1886年再度去巴塔維（Batavia），調查當?shù)啬_氣病的致病原因，發(fā)現(xiàn)是由于缺乏含于米糠中的少量營養(yǎng)物質所引起，為維生素的研究奠定了基礎。3 1911 年, 波蘭生物化學家芬科首次從植物中分離出維生胺, 并將其命名為“抗腳氣病的維生胺” 1926 年, 楊森和丹納司在試驗中獲得維生素B1 結晶體。 1

2、936 年, 威廉姆斯確定其化學結構 和合成方法。 1959 年, 我國沈陽化學合成藥物研究所與天津制藥廠研制成功硝酸硫胺( 維生素B1 硝酸鹽) 。 1963 年, 北京醫(yī)藥工業(yè)研究院又與天津制藥廠研制成功鹽酸硫胺并投產(chǎn)。4維生素B1（vitamin B1） 硫胺素（thiamine）抗神經(jīng)炎維生素抗腳氣病維生素分子式：C12H16N4OS（HCl）分子量：300.813-(4-amino-2-methylpyrimidin-5-yl)methyl-5-(2-hydroxyethyl)-4-methyl-1,3-thiazol-3-ium chloride5物化性質：物化性質： 6作用用途：

3、作用用途： 促進成長； 幫助消化，特別是碳水化合物的消化； 改善精神狀況；維持神經(jīng)組織、肌肉、心臟活動的正常； 減輕暈機、暈船； 可緩解有關牙科手術后的痛苦； 有助于對帶狀皰疹（herpes zoster）的治療。78這四種形式的維生素這四種形式的維生素B1 B1 都可以相互轉化：都可以相互轉化：TMPase : 硫胺素一磷酸酶; TPPase : 硫胺素焦磷酸酶; TTPase : 硫胺素三磷酸酶Pi : 無機磷酸; P - 轉移酶: 硫胺素焦磷酸激酶T: 游離維生素B1 ; TPK: 焦磷酸激酶;pi9 在動物組織中游離的維生素B1 及其磷酸化形式均以不同數(shù)量存在, 以TPP 最為豐富,

4、約占維生素B1 總量的80 % , TTP 占5 % - 10 % , 其余為游離的維生素B1 和TMP。 維生素維生素B1 主要以輔酶的形式發(fā)揮其生理功能，主要以輔酶的形式發(fā)揮其生理功能，TPP 是維生素是維生素B1 的主要輔酶形式。的主要輔酶形式。 10 維生素B1在生物體內可在硫胺素焦磷酸合成酶的作用下，從ATP接受一個焦磷酸基團，形成硫胺素焦磷酸（thiamine pyrophosphate, TPP)11 硫胺素焦磷酸是參與-酮轉移， -酮酸的脫羧和-羥酮的形成與裂解等反應的輔酶。 它之所以具有輔酶的功能是由于它之所以具有輔酶的功能是由于TPP TPP 結構中噻唑環(huán)結構中噻唑環(huán)C C

5、 - 2 - 2 上的氫十分活潑，易釋放上的氫十分活潑，易釋放H+H+形成具有催化功能的形成具有催化功能的得親核基團得親核基團TPPTPP碳負離子。碳負離子。TPPTPP碳負離子可作為親碳負離子可作為親核試劑攻擊底物的缺電子中心，與底物形成共價中間核試劑攻擊底物的缺電子中心，與底物形成共價中間復合物，促進底物的化學反應。復合物，促進底物的化學反應。1213丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A： 丙酮酸在有氧狀態(tài)下，進入線粒體中，丙酮酸氧化脫羧生成乙酰CoA進入三羧酸循環(huán)，進而氧化生成CO2和H2O，同時NADH+H+等可經(jīng)呼吸鏈傳遞，伴隨氧化磷酸化過程生成H2O和ATP。 14 催化氧化脫羧的酶是丙酮

6、酸脫氫酶系(pyruvate dehydrogenase system)，此多酶復合體由丙酮酸脫氫酶（E1），二氫硫辛酰胺轉乙酰酶（E2）和二氫硫辛酰胺脫氫酶（E3）按一定比例組成，其組合比例隨生物生物的不同而不同。參與反應的輔酶有硫胺素焦磷酸酯（TPP）、硫辛酸、FAD+、NAD+及CoA。 其中硫辛酸是帶有二硫鍵的八碳羧酸，通過轉乙酰酶的賴氨酸-氨基相連，形成與酶結合的硫辛酰胺而成為酶的柔性長臂，可將乙?；鶑拿笍秃象w的一個活性部位轉到另一個活性部位。 1516 三羧酸循環(huán)中糖和脂肪代謝產(chǎn)物- 酮戊二酸脫羧為琥珀酰輔酶A：- 酮戊二酸的氧化脫羧反應與丙酮酸相似 , 只是前者生成琥珀酰輔酶A作

7、為轉酮酸激酶的輔酶: 在磷酸戊糖循環(huán)中 , 焦磷酸硫胺素是轉酮反應的輔酶1從缺乏維生素B1 的動物上取得紅血球 , 經(jīng)過研究表明積累戊糖的這一循環(huán)受到了損傷,核酸合成中的戊糖以及脂肪酸合成中的NADPH都靠這個循環(huán)來提供 ,如果脂肪酸合成受阻 , 會影響神經(jīng)細胞膜的完整性 , 從而影響運動員的運動能力17維生素B1的缺乏會造成什么影響？18神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)肌肉工作能力肌肉工作能力大腦功能大腦功能心臟功能心臟功能消化系統(tǒng)消化系統(tǒng)19對神經(jīng)系統(tǒng)的影響：對神經(jīng)系統(tǒng)的影響：影響糖類代謝影響脂類代謝不能維持髓鞘的完整性,導致神經(jīng)系統(tǒng)病變發(fā)生多發(fā)性神經(jīng)炎導致膽固醇合成障礙機制機制:癥狀：神經(jīng)系統(tǒng)反應( 干

8、性腳氣病) , 包括易疲勞、煩躁、神經(jīng)炎、神經(jīng)痛.脂質和膽固醇都是是細胞膜的主要成分之一, 其合成障礙會影響神經(jīng)細胞膜的完整性20對肌肉工作能力的影響：對肌肉工作能力的影響：使丙酮酸氧化脫羧作用發(fā)生障礙機制：機制：三羧酸循環(huán)受阻糖的有氧氧化不能正常進行體內丙酮酸、乳酸堆積, 使運動員體內pH 值下降,關鍵酶6 - 磷酸果糖激酶活性降低, 糖酵解功能發(fā)生障礙使糖的無氧代謝和有氧代謝供能系統(tǒng)都遭到破壞癥狀：丙酮酸、乳酸堆積會使運動員易產(chǎn)生疲勞, 并且出現(xiàn)健忘、不安、易怒或抑郁的精神癥狀。四肢肌肉痙攣, 逐漸惡化, 以至腿腳僵直, 行動困難, 出現(xiàn)有如“戴腳鐐”的特異步態(tài)21對大腦功能的影響：對大腦

9、功能的影響： 葡萄糖是腦的重要能源物質, 維生素B1 缺乏將會引起大腦組織中糖的分解代謝速率減慢, 大腦能量供應受阻,對其正常功能產(chǎn)生不利影響.對心臟功能的影響：對心臟功能的影響： 維生素B1 與心臟功能的關系也十分密切. 實驗表明, 短期缺乏維生素B1 的動物, 其心肌的緊張力和彈性大為降低, 心率失常, 補充維生素B1 后尚可恢復. 但如果長期缺乏維生素B1 , 心臟損害嚴重, 最終可導致死亡1 當人的膳食中缺乏維生素B1 時, 常會感到胸部脹懣、氣短、血壓低、心跳加快、脈搏緩慢1X射線透視可見心臟肥大, 并常伴有小腿浮腫, 漸及全身, 還可發(fā)展為心力衰竭。22對消化系統(tǒng)的影響：對消化系統(tǒng)

10、的影響： 焦磷酸硫胺素能促進重要的神經(jīng)介質乙酰膽堿的合成, 抑制膽堿酯酶對乙酰膽堿分解, 缺乏維生素B1 時, 乙酰膽堿合成減少, 同時由于膽堿酯酶活性的增強, 乙酰膽堿的分解加速, 神經(jīng)傳導不良, 直接影響到消化系統(tǒng)的功能, 如胃腸蠕動變慢, 食物通過胃腸的時間延緩, 消化酶分泌減少, 消化機能減弱, 引起食欲不振, 消化不良, 便秘等消化系統(tǒng)癥狀.23體內分布：體內分布： 正常成年人體內維生素B1的含量約2530mg，其中約50在肌肉中。心臟、肝臟、腎臟和腦組織中含量亦較高。 維生素B1的生物半衰期為918天，如果膳食中缺乏維生素B1，在12周后人體組織中的維生素B1含量就會降低，因此，為保證維持組織中的正常含量